HairIO: Nywele kama nyenzo ya maingiliano: Hatua 12 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

HairIO: Nywele za kibinadamu kama nyenzo ya maingiliano

Nywele ni nyenzo ya kipekee na inayochunguzwa kidogo kwa teknolojia mpya za kuvaa. Historia yake ndefu ya usemi wa kitamaduni na kibinafsi hufanya iwe tovuti yenye matunda kwa maingiliano ya riwaya. Katika Agizo hili, tutakuonyesha jinsi ya kutengeneza viboreshaji vya nywele vinavyoingiliana ambavyo hubadilisha sura na rangi, kugusa hisia, na kuwasiliana kupitia Bluetooth. Tutatumia mzunguko wa kawaida, Arduino Nano, bodi ya Bluetooth ya Adafruit, alloy memory memory, na rangi ya thermochromic.

Hii inayoweza kufundishwa iliundwa na Sarah Sterman, Molly Nicholas, na Christine Dierk, wakiandika kazi iliyofanywa katika Maabara ya Ikolojia ya Mseto huko UC Berkeley na Eric Paulos. Uchambuzi wa teknolojia hii na utafiti kamili unaweza kupatikana kwenye karatasi yetu, iliyowasilishwa kwa TEI 2018. Katika hii Inayoweza kufundishwa utapata vifaa vya kina vya vifaa, programu, na hati za elektroniki, na pia habari juu ya maamuzi ya muundo tuliyoyafanya na mapambano ambayo tulikabiliana nayo.

Tutaanza na muhtasari mfupi wa mfumo na mifano ya jinsi ya kutumia HairIO. Ifuatayo tutajadili vifaa vya elektroniki vinavyohusika, kisha songa kwenye vifaa na uunda viendelezi vya nywele. Sehemu za mwisho zitashughulikia nambari na vidokezo kadhaa vya kufanya marekebisho.

Viunga na rasilimali fulani zitatolewa katika kila sehemu, na pia zitakusanywa mwishoni.

Kufanya furaha!

Hatua ya 1: Inafanyaje Kazi?

Maelezo ya jumla

Mfumo wa HairIO hufanya kanuni mbili za kimsingi: kugusa capacitive na joto linalokinga. Kwa kuhisi kugusa, tunaweza kufanya ugani wa nywele ujibu kwa kugusa. Na kwa kupokanzwa ugani, tunaweza kusababisha mabadiliko ya rangi na rangi ya thermochromic, na mabadiliko ya sura na aloi ya kumbukumbu ya sura. Chip ya bluetooth inaruhusu vifaa kama simu na kompyuta ndogo kuwasiliana na nywele pia, ama kusababisha sura au mabadiliko ya rangi, au kupokea ishara wakati mguso wa nywele unahisi.

Mfano Mwingiliano na Matumizi

HairIO ni jukwaa la utafiti, ambayo inamaanisha tunapenda kuona unachofanya nayo! Mwingiliano mwingine ambao tumebuni umeonyeshwa kwenye video zilizo hapo juu, au kwenye video yetu kamili kwenye Youtube.

Suka inayobadilisha sura inaweza kumjulisha mvaaji wa ujumbe wa maandishi kwa kupeana sikio la mvaaji kwa upole wakati inasonga.

Au labda inaweza kuwapa mvaaji mwelekeo, akihamia kwenye uwanja wa maoni kuonyesha ni mwelekeo upi wa kuingia.

Nywele zinaweza kubadilika sana, kwa mtindo au utendaji. Mtindo unaweza kusonga siku nzima, au kusasisha hafla fulani.

Nywele pia zinaweza kuwezesha mwingiliano wa kijamii; fikiria kusuka nywele za rafiki yako iliyoongezwa, kisha kuweza kubadilisha rangi ya nywele ya rafiki yako kwa kugusa suka yako mwenyewe kutoka mbali.

Vipengele

Utambuzi wote, mantiki, na udhibiti hushughulikiwa na mzunguko wa kawaida na Arduino Nano, iliyovaliwa kichwani. Mzunguko huu una vifaa vikuu viwili: mzunguko wa kuhisi kugusa wa capacitive, na mzunguko wa gari kwa kubadili nguvu kwa suka. Ugani wa nywele za kibiashara umeunganishwa kuzunguka waya ya nitinoli, ambayo ni aloi ya kumbukumbu ya sura. Waya hii itashikilia umbo moja wakati wa baridi, na itasogea kwa sura ya pili inapokanzwa. Tunaweza kufundisha karibu sura yoyote ya pili kwenye waya (iliyoelezewa baadaye katika hii inayoweza kufundishwa). Betri mbili za LiPo zinawezesha mzunguko wa kudhibiti kwa 5V, na nywele ni 3.7V.

Hatua ya 2: Elektroniki

Kudhibiti na Kugusa Nguvu

Mzunguko wa kugusa unaofaa umebadilishwa kutoka kwa mradi wa Disney's Touché, kupitia Agizo hili zuri la kuiga Touche kwenye Arduino. Usanidi huu unasaidia kuhisi kugusa mzunguko wa capacitive, na inaruhusu utambuzi wa ishara ngumu kuliko kugusa / kugusa rahisi. Ujumbe mmoja hapa ni kwamba mzunguko wa kugusa unaofaa na nambari huchukua chip ya Arduino, Atmega328P. Ikiwa unachagua kutumia chip mbadala ya microcontroller, unaweza kuhitaji kupanga nambari hiyo tena, au kutafuta njia mbadala ya kuhisi.

Mzunguko wa kudhibiti hutumia Arduino Nano kwa mantiki, na multiplexer ya analog ili kuruhusu udhibiti wa mfuatano wa almaria nyingi kwenye mizunguko sawa na betri. Kugusa kwa nguvu kunaonekana karibu wakati huo huo kwa kubadili haraka kati ya vituo (haraka sana hivi kwamba ni kama tunahisi wote mara moja). Utekelezaji wa almaria ni mdogo na nguvu inayopatikana. Ikiwa ni pamoja na nguvu zaidi, au betri za ziada zinaweza kuwezesha ushawishi wa wakati huo huo, hata hivyo hapa tunaiwekea usadikishaji wa mfululizo kwa unyenyekevu. Mpangilio wa mzunguko uliotolewa unaweza kudhibiti almaria mbili (lakini multiplexer katika mzunguko inaweza kusaidia hadi nne!).

Kwa toleo rahisi zaidi la mzunguko, acha multiplexer nje, na udhibiti suka moja moja kwa moja kutoka Arduino.

Endesha Mzunguko na Thermistor

Tunafanya kugusa kwa nguvu kwenye waya sawa na actuation (nitinol). Hii inamaanisha waya / ugumu mdogo katika suka, na zaidi katika mzunguko.

Mzunguko wa kuendesha una seti ya transistors ya makutano ya bipolar (BJTs) ili kubadili uwasilishaji wa nywele na kuzima. Ni muhimu kwamba hizi ziwe transistors za bipolar, badala ya MOSFETs ya kawaida (na bora zaidi), kwa sababu BJTs hazina uwezo wa ndani. Uwezo wa ndani wa MOSFET utazidisha mzunguko wa kuhisi kugusa.

Tunalazimika pia kubadili ardhi na nguvu, badala ya nguvu tu, tena kwa sababu ya kuhisi kugusa kwa nguvu, kwani hakuna ishara inayofaa kutoka kwa elektroni iliyowekwa chini.

Ubunifu mbadala ambao hutumia vyanzo tofauti vya kugusa na kuendesha kwa nguvu inaweza kurahisisha mzunguko huu, hata hivyo inafanya muundo wa mitambo kuwa ngumu zaidi. Ikiwa kuhisi capacitive imetengwa na nguvu ya kuendesha, tunaweza kuondoka na kubadili moja kwa nguvu, na inaweza kuwa FET au kitu kingine chochote. Suluhisho kama hizo zinaweza kujumuisha kupaka nywele yenyewe, kama ilivyo katika Hairware ya Katia Vega.

Chip ya Bluetooth

Chip ya Bluetooth tuliyotumia ni Bluefruit Friend kutoka Adafruit. Moduli hii inajitegemea, na inahitaji tu kushikamana na Arduino, ambayo itashughulikia mantiki karibu na mawasiliano.

Uteuzi wa Betri

Kwa betri, unataka betri zinazoweza kuchajiwa ambazo zinaweza kutoa voltage ya kutosha kuwezesha Arduino, na sasa ya kutosha kuendesha nitinoli. Hizi sio lazima iwe betri sawa. Kwa kweli, ili kuzuia kukausha Arduino, tulifanya vielelezo vyote vya awali na betri mbili: moja ya kudhibiti, na moja ya kuendesha.

Arduino Nano inahitaji angalau 5V, na nitinoli huchota upeo wa takriban 2 Amps.

Tulichagua betri 3.7 V kutoka ValueHobby kuendesha nywele, na betri ya 7.4V kutoka ValueHobby ili kuwezesha Arduino. Jaribu kutumia betri 9V za kawaida; wataondoa chini ya manufaa ndani ya dakika 15 na kusababisha taka nyingi. (Tunajua, kwa sababu tulijaribu…)

Maelezo anuwai

Ufuatiliaji wa betri: kinzani ya 4.7k Ohm kati ya laini ya umeme ya betri ya gari na pini ya analogi inatuwezesha kufuatilia malipo ya betri ya gari. Unahitaji kikaidi hiki ili kuweka betri kuwasha Arduino kupitia pini ya analog (ambayo itakuwa mbaya: hutaki kufanya hivyo). Betri ya Arduino inaweza kufuatiliwa na nambari tu - angalia sehemu kwenye programu ya kuonyesha nambari hii.

Jumper: Kuna nafasi ya kuruka kati ya viunganisho viwili vya betri, ikiwa unataka kutumia betri moja kuwezesha kila kitu. Hii inahatarisha Arduino, lakini kwa uteuzi sahihi wa betri na PWM inayotegemea programu, inapaswa kufanya kazi. (Ingawa hatujapata bado.) (Ikiwa utajaribu - tujulishe inaendeleaje!)

Hatua ya 3: Mkutano wa Elektroniki

Kuweka Mzunguko Pamoja

Tulibadilisha mzunguko hapo awali katika sehemu mbili, tukiunganisha gari na nyaya za kudhibiti na kebo rahisi. Katika toleo letu la PCB lililounganishwa, mizunguko imehifadhiwa kwa bodi moja. Mpango wa zamani unaruhusu uwekaji rahisi zaidi wa almasi kichwani, lakini ya pili ni rahisi sana kukusanyika. Unaweza kupata bodi za skimu na faili za mpangilio katika repo yetu ya Github. Kuna njia mbili za kutengeneza mizunguko: 1) tengeneza mkono toleo la bodi ya manukato na vifaa vya shimo kulingana na skimu, au 2) tengeneza PCB kutoka kwa faili ya bodi tunayotoa (kiungo hapo juu) na kukusanyika na vifaa vya mlima wa uso..

Vipengele

Muswada wa vifaa vya toleo la PCB + almaria iko hapa.

Tulijifunga PCB zetu za jaribio wenyewe kwenye Mradi wa Nyingine, kisha tukaamuru PCB zetu za mwisho kutoka kwa Mzunguko bora wa eneo la Bay. Utengenezaji wa bodi za ndani na za kitaalam zitafanya kazi vizuri tu, ingawa kupaka kwa mkono au kutia viazi vyote ni maumivu.

Vidokezo

• Tulitumia kuweka kwa solder na oveni inayowaka tena au sahani moto kwa vifaa vya mlima wa uso, kisha tukauza sehemu za shimo baadaye kwa mkono.
• Tunapendekeza toleo la bodi ya mkate / manukato kwa prototyping haraka, na PCB kwa kuegemea.
• Tunatumia vichwa vifupi vya kike kushikilia Nano kwenye PCB, ili iweze kutolewa. Vichwa virefu vya kike vinaweza kuuzwa kwa bodi bila kuinua kabisa ili kuinua chipu ya Bluetooth juu ya kiota juu ya Arduino. (Pia utataka kuongeza mkanda wa Kapton kuzuia upungufu wa ajali).
• Chip ya bluetooth kweli inahitaji kuuzwa kwa vichwa vyake vya kiume kichwa-chini ili kufanana na kuagiza kwa pini kwenye mpangilio wa PCB. (Kwa kweli, unaweza kurekebisha mpangilio huu.) Kwa nini tulifanya hivyo? Kwa sababu hufanya pini zilingane vizuri zaidi na mpangilio wa Arduino.

Hatua ya 4: Muhtasari wa vifaa vya nywele

HairIO ni ugani wa nywele uliosukwa karibu na urefu wa waya mbili, uliowekwa kwenye kontakt na thermistor ya kudhibiti joto. Inaweza kuwa chalked na rangi ya thermochromic baada ya kusanyiko kamili. Kufanya suka ya HairIO yenyewe ina hatua kadhaa:

1) Treni alloy kumbukumbu ya sura kwa sura ya hamu.

2) Unganisha waya wa ndani kwa kukandamiza na kutengeneza urefu wa aloi ya kumbukumbu ya sura kwa waya ya shaba iliyokazwa.

3) Crimp na insulate thermistor.

4) Ambatisha waya na kipima joto kwenye kontakt.

5) Suka nywele kuzunguka waya.

6) Chalk nywele.

Tutashughulikia kila hatua kwa undani katika sehemu zifuatazo.

Hatua ya 5: Kukusanya waya za Nywele

Hatua za kwanza zinajumuisha kukusanya waya za ndani ambazo hutoa mabadiliko ya sura na inapokanzwa kwa kupinga. Hapa ndipo unapoamua urefu wa suka, sura inayotakiwa inapokanzwa, na aina ya kontakt ambayo utatumia. Ikiwa almaria zote zina aina ya kontakt ya kawaida, zinaweza kubadilishwa kwa urahisi kwenye bodi moja ya mzunguko kwa sura na alama za maonyesho, na aina na urefu wa nywele.

Ikiwa hutaki mabadiliko ya sura katika suka fulani, alloy kumbukumbu ya sura inaweza kubadilishwa na urefu wa waya wa kawaida. Ikiwa unataka kuunga mkono kugusa kwa nguvu, waya inayobadilishwa inapaswa kuingizwa kwa maboksi kwa athari bora.

Kufundisha Aloi ya Kumbukumbu ya Umbo

Aloi ya kumbukumbu ya sura tunayotumia hapa ni nitinol, aloi ya nikeli-titani. Wakati wa baridi, unabaki katika sura moja, lakini inapokanzwa inarudi kwa kile kinachoitwa hali ya "mafunzo". Kwa hivyo ikiwa tunataka kusuka ambayo inanuka wakati inapokanzwa, inaweza kuwa sawa wakati wa baridi, lakini ifunzwe kwa curl. Unaweza kuunda karibu sura yoyote unayotaka, ingawa uwezo wa waya kuinua uzito ni mdogo kwa kipenyo chake.

Kata nitinoli kwa urefu uliotakiwa wa suka, ukiacha nyongeza kidogo kwa curves wakati wa kusuka, na kwa unganisho juu na chini.

Kufundisha nitinoli, angalia hii ya ajabu inayoweza kufundishwa.

Aina za suka ambazo tumejaribu ni pamoja na curls, bending za pembe za kulia kuruhusu nywele kusimama wima, na sio kufundisha nitinol kabisa. Hii inaweza kusikika kuwa ya uvivu, lakini inaruhusu nywele kunyooka kutoka kwa sura yoyote wakati inatumiwa. Waya itashikilia sura unayoiinamisha wakati baridi, n.k. curl, kisha nyoosha nje ya sura hiyo wakati inapokanzwa. Super baridi, na rahisi zaidi!

Kukusanya waya

Nitinoli haijatengwa, na inaendesha tu kwa mwelekeo mmoja. Ili kuunda mzunguko kamili, tunahitaji waya wa pili, wa maboksi kuungana chini na kurudi kwenye kontakt juu. (Waya isiyofunguliwa itasababisha mzunguko mfupi wakati inagusa nitinoli, na kuzuia hata inapokanzwa.)

Kata urefu wa waya ya shaba yenye maboksi kwa urefu sawa na nitinoli. Tulitumia waya 30 ya sumaku ya AWG. Ondoa insulation kwenye ncha zote mbili. Kwa waya wa sumaku, mipako inaweza kuondolewa kwa kuchoma waya kwa upole na moto wazi mpaka vifaa vya kuhami na vinaweza kufutwa (ambayo inachukua sekunde 15 w / nyepesi). Kumbuka kuwa hii inafanya waya kuwa dhaifu kidogo mahali pa kuteketezwa.

Ukweli wa kufurahisha juu ya Nitinol: Kwa bahati mbaya, solder haipendi kushikamana na nitinol. (Ni maumivu makubwa.) Suluhisho bora ni kutumia crimp kuunda unganisho la mitambo na nitinol, kisha ongeza solder ili kuhakikisha unganisho la umeme.

Shikilia mwisho wa nitinoli na waya mpya ya shaba isiyofunguliwa pamoja, na ingiza kwenye crimp. Crimp yao kwa uthabiti pamoja. Ikiwa nguvu ya unganisho ya ziada inahitajika, ongeza kidogo ya solder. Funika crimp na mkia wowote wa waya uliobaki na kupunguka kwa joto ili mvaaji wako asijisumbue na ncha zenye ncha. Haijalishi ni aina gani ya crimp unayotumia chini, kwani ni kufanya uhusiano wa kiufundi kati ya waya mbili.

Katika mwisho mwingine, tutaongeza crimp kwa kila ncha ya waya. Hapa, aina ya crimp inajali. Lazima utumie crimp ya kupandisha kiunganishi chako. Ncha hizi za waya zitaambatanishwa na kontakt kwa kuingiliana na bodi ya mzunguko.

Kufanya Kusuka Kusimama:

Nyongo zinaweza kuwa za hila sana, au za kushangaza sana. Ikiwa unataka athari kubwa, kama picha ya kichwa hapo juu, au katika hali ya maonyesho mapema, hatua moja ya ziada inahitajika. Nyongo hupendelea kupinduka badala ya kuinua, kwa hivyo lazima zishangwe ili kukaa katika mwelekeo sahihi. Brace yetu imeundwa kama Z iliyonyoshwa (angalia picha). Tuliteleza crimp juu ya nitinoli, kisha tukauza brace kwa crimp, na mwishowe tukashughulikia yote kwa kupungua kwa joto na mkanda wa umeme.

Kuandaa Thermistor

Thermistor ni kipinga-nyeti cha joto ambacho kinaturuhusu kupima joto la suka. Tunatumia hii kuhakikisha kuwa suka kamwe huwa moto sana kwa mtumiaji kuvaa. Tutaongeza thermistor kwenye kontakt sawa ambayo braid itaambatanishwa nayo.

Kwanza, punguza joto kwenye miguu ya kipima joto na utumie bunduki ya joto kuipunguza. Hii itazuia miguu, kuzuia thermistor kutoka kwa ufupi hadi kwa nitinoli isiyoingizwa. Acha waya kidogo wazi mwisho kwa crimp. Tena, crimps hizi lazima ziwe sahihi kwa kiunganishi chako.

Crimp mwisho wa thermistor. Ikiwa unaweza, pata joto kidogo kwenye meno ya kwanza ya crimp kama shida ya shida. Usiweke pia hata juu, kwani waya lazima bado unganishe kwa unganisho nzuri la umeme.

Sasa thermistor iko tayari kushikamana na kontakt.

Kukusanya Kontakt

Unaweza kutumia aina yoyote ya kontakt 4-terminal juu ya suka; baada ya majaribio kadhaa, tuliamua juu ya viunganisho vya Molex Nanofit. (Hivi ndivyo PCB yetu inavyotumia.) Wana wasifu mdogo kwenye bodi ya mzunguko, unganisho dhabiti la mitambo na kipande cha picha ili kuwafunga, lakini bado ni rahisi kuingiza na kuondoa.

Viunganishi vya Nanofit huenda pamoja katika hatua tatu:

Kwanza, ingiza ncha mbili zilizopigwa za thermistor ndani ya vifuniko viwili vya katikati kwenye nusu ya kiume ya kiunganishi.

Ifuatayo, ingiza ncha mbili za juu zilizopigwa za waya wa suka kwenye vifuniko vya kushoto zaidi na kulia zaidi kwenye nusu ya kiunganishi.

Mara tu hizi ziko mahali, ingiza kibakiza ndani ya vyombo. Hii husaidia kushikilia crimps mahali ili suka isiondoe kontakt.

Nusu ya kike ya kontakt iko kwenye bodi ya mzunguko, na inaunganisha vituo vya nywele na mzunguko wa gari na mzunguko wa kugusa wa capacitive, na vituo vya thermistor kwa Arduino kwa kuhisi joto.

Uko tayari kwenda

Sasa, waya iko tayari kusukwa.

Hatua ya 6: Kusuka na Chalking

Kuna njia kadhaa za kusuka nywele za nywele karibu na waya za ndani. Kwa kuhisi kugusa kwa kugusa, waya fulani lazima iwe wazi. Walakini kuwa na suka ya asili kabisa, na kuficha teknolojia, waya inaweza kusuka kabisa ndani. Aina hii ya suka haiwezi kufanya kuhisi kwa kugusa vizuri, lakini bado inaweza kuigiza na rangi kubwa na mabadiliko ya sura.

Mtindo wa suka 1: 4-Strand kwa Kugusa Nguvu

Mafunzo haya ya suka yatakuonyesha jinsi ya kufanya suka ya strand 4. Kumbuka kwamba kwa upande wako, moja ya "nyuzi" ni waya! Angalia picha hapo juu kwa usanidi wetu wa kusuka, kufuata muundo wa nyuzi 4 na nyuzi tatu za nywele na waya mmoja.

Mtindo wa suka 2: waya zisizoonekana

Katika suka hii una suka nyuzi tatu (hii ndio watu wengi hufikiria wanapofikiria "kusuka"), na wewe funga tu waya na moja ya nyuzi. Hapa kuna mafunzo mazuri kwa suka ya nyuzi tatu.

Kupamba na Rangi za Thermochromic

Ikiwa unataka suka kubadilisha rangi wakati imesimamishwa, lazima iwe chalked na rangi ya thermochromic. Kwanza, weka vitambaa juu ya kitu, juu ya meza iliyofunikwa na plastiki (vitu vitapata fujo kidogo). Fuata maagizo ya usalama kwa wino wako wa thermochromic (vaa glavu ikiwa ni lazima!). Hakika vaa kinyago cha hewa - hautaki kamwe kupumua jambo lolote la chembe. Sasa, chukua brashi ya maumivu, na chaga unga wa thermochromic kwenye suka yako, ukianzia juu. Kwa upole "paka rangi" chini suka, piga poda ndani ya suka iwezekanavyo. Utapoteza zingine (lakini ikianguka kwenye kitambaa chako cha meza ya plastiki unaweza kuiokoa kwa suka inayofuata). Unaweza kutazama wakati uliopotea ambao tumeshiriki hapo juu kuona jinsi tulivyofanya!

Hatua ya 7: Kuvaa Tech

Bodi za mzunguko na betri zinaweza kuwekwa kwenye kichwa cha kichwa, au kipande cha nywele. Vinginevyo, kwa mtindo wa hila zaidi, almasi zinaweza kufanywa na waya mrefu mwishoni. Waya hizi zinaweza kupitishwa chini ya nywele asili, kofia, mitandio, au huduma zingine kwenda mahali pengine kwenye mwili kama vile chini ya shati au kwenye mkufu. Kwa njia hii, nywele hazijulikani mara moja kama teknolojia ya kuvaa.

Mzunguko unaweza kupunguzwa chini, na marekebisho ya ziada na mantiki iliyojumuishwa na vidonge vya bluetooth. Mzunguko mdogo kama huo ungefichwa kwa urahisi kwenye kipande cha nywele cha mapambo, nk, hata hivyo nguvu itabaki kuwa suala, kwani betri kwa sasa zinakuwa ndogo sana. Kwa kweli, unaweza kuziba kwenye ukuta, lakini basi hauwezi kwenda mbali sana.

Unaweza kuona mfano bora wa mapema umevaliwa kwenye video hapo juu. (Picha zaidi za viunga vya mwisho kuongezwa baada ya onyesho la umma.)

Ufungaji

Hivi karibuni utaweza kupata kiambatisho kinachoweza kuchapishwa kwa 3D kwa wanaozunguka kwenye repo yetu ya github. Hii inaweza kuingizwa kwenye mkanda wa nywele, au kubadilishwa kwa sababu zingine za fomu.

Hatua ya 8: Muhtasari wa Programu

Katika repo yetu ya github utapata michoro kadhaa za Arduino zinazoonyesha njia tofauti za kudhibiti nywele.

Mchoro 1: demo_upimaji

Hii ni onyesho la msingi la utendaji wa kiendeshi. Nywele zinawasha na kuzima katika kipindi cha sekunde, na kuangazia ubao wa LED wakati umewashwa.

Mchoro 2: demo_captouch

Hii ni onyesho la kuhisi kugusa kwa uwezo. Kugusa nywele kutawasha onboard LED. Unaweza kulazimika kurekebisha vizingiti vya kugusa vyenye uwezo kulingana na mazingira yako na mzunguko.

Mchoro 3: demo_pcb_bluetooth_with_drive_captouch

Demo iliyojumuishwa ya mawasiliano ya bluetooth, kuhisi kugusa kwa kugusa, na kuendesha. Pakua programu ya Bluefruit LE Connect kwenye simu mahiri. Nambari itatuma ishara ya bluetooth wakati suka imeguswa, kuchapisha matokeo kwenye programu. Kubonyeza vifungo kwenye kidhibiti katika programu kutaanza na kusimamisha ushawishi wa almaria. Kumbuka kuwa vifungo vimewekwa kwa toleo letu la PCB. Ikiwa umeunganisha pini ya multiplexer INH kwa pini ya dijiti kama ilivyo kwenye mpango wa PCB, itabidi uongeze laini kwenye nambari ili kuendesha pini hiyo chini (tuliipunguza chini).

Nambari hii pia inajumuisha njia ya upimaji, iliyosababishwa na kutuma herufi "c" kupitia kiolesura cha UART katika programu.

Ulinganishaji wa Kugusa Uwezo

Kwa sababu kuhisi mguso wa kugusa ni nyeti kwa sababu za mazingira kama unyevu, au kuingizwa kwenye kompyuta au la, nambari hii itakuruhusu kuamua thamani inayofaa ya kizingiti kwa kuhisi kugusa kwa capacitive sahihi. Unaweza kupata mfano wa hii katika nambari ya demo_pcb_bluetooth_with_drive_captouch. Ujumbe mmoja ni kwamba uwezo pia hubadilika na joto. Bado hatujashughulikia suala hilo ambapo joto baada ya ushawishi husababisha hali ya "kuguswa".

Ufuatiliaji wa Betri

Mifano ya ufuatiliaji wa betri iko kwenye mchoro wa demo_pcb_bluetooth_with_drive_captouch. LED ya ndani itawaka wakati malipo ya betri moja yatapungua chini ya kizingiti fulani, ingawa haitofautishi kati ya betri ya kudhibiti na betri ya kuendesha.

Kiingiliano cha Joto (Usalama Umezimwa)

Ufuatiliaji wa joto la suka huturuhusu kuzima umeme ikiwa inapata moto sana. Takwimu hizi zinakusanywa kutoka kwa thermistor kusuka kwenye suka. Mfano wa hii unaweza kupatikana kwenye mchoro wa demo_pcb_bluetooth_with_drive_captouch.

Hatua ya 9: Kupakia na Kubadilisha Nambari

Tunatumia mazingira ya kawaida ya Arduino kuandika nambari ya HairIO, na kuipakia kwenye bodi.

Nanos za Arduino zinaweza kupatikana kutoka kwa vyanzo kadhaa; tulinunua hizi, ambazo zinahitaji firmware ya ziada kufanya kazi na mazingira ya Arduino. Unaweza kufuata maagizo haya kuyaweka kwenye mashine yako. Ikiwa unatumia Arduino Nano ya kawaida (yaani, hizi) hauitaji kufanya hatua hiyo ya ziada.

Unapobadilisha nambari, hakikisha kuwa pini zako za maunzi zinalingana na mzunguko wako. Ikiwa utabadilisha pini, hakikisha unasasisha muundo na nambari yako ya bodi.

Ni muhimu kutambua kwamba maktaba ya kugusa ya uwezo wa Illutron tunayotumia inategemea chip maalum cha vifaa (Atmega328p). Ikiwa unataka kutumia microcontroller tofauti, hakikisha inaambatana au itabidi ubadilishe nambari hiyo. (Hatukutaka kuingia kwenye nambari ya chini ya nambari ya mradi huu, kwa hivyo tunathamini sana kazi ya Illutron. Kusawazisha na wakati wa vifaa kunaweza kupata nywele nzuri!)

Hatua ya 10: Miundo ya Baadaye: Mawazo na Miongozo ya Marekebisho

Jibu la joto

Ikiwa ungependa kujua zaidi juu ya tabia ya majibu ya joto ya almaria, unaweza kupata mifano ya hesabu ya nywele kwenye karatasi yetu. Jambo la msingi ni kwamba mabadiliko ya rangi na umbo yatatekelezwa kwa nyakati tofauti na kwa maagizo tofauti kulingana na kiwango cha nywele za kuhami karibu na waya, na kiwango cha nguvu inayotolewa (ambayo inabadilisha jinsi inavyochakaa haraka)

Maboresho ya mzunguko:

• Kuhamisha moduli ya Bluetooth kulia inaweza kukuruhusu kufanya urefu wa stacking kuwa mfupi, kwani haitaingia kwenye kiunganishi cha USB cha Arduino. Pia kuna bodi za Arduino w / moduli za Bluetooth zilizojumuishwa (lakini nyingi zina chip tofauti kwa hivyo kuzitumia kunaweza kuhusisha mabadiliko ya nambari).
• Nyayo za kiunganishi cha betri zinaweza kubadilika kulingana na aina ya betri unazotumia.
• Nyayo ya kubadili ni ya kawaida na labda inapaswa kubadilishwa na alama ya kile unachotaka kutumia.
• Unaweza kutaka kuwa na uwezo wa PWM mzunguko wa gari kudhibiti nguvu kupitia suka; kufanya hivyo pini ya ishara ya gari inapaswa kubadilishwa kuwa D3 au pini nyingine ya vifaa vya PWM.
• Ukibadilisha jozi za multiplexer (kwa mfano braid1 drive na braid2 touch kwenye chaneli 0, na braid2 drive na braid1 touch kwenye chaneli 1, badala ya kugusa na kuendesha gari kwa suka moja kwenye chaneli moja), utaweza kuhisi capacitive gusa suka moja wakati wa kuendesha suka nyingine, badala ya kuzuiwa kufanya kuhisi kwa nguvu yoyote wakati kitu chochote kinaendesha.

• Marekebisho mengine yanaweza kuruhusu betri moja kudhibiti mantiki na kuendesha. Mawazo kadhaa ni pamoja na:

  • Voltage ya juu (k.m betri ya LiPo 7.4) itarudisha nyuma Arduino kupitia mzunguko wa kuhisi wa nguvu na pini ya dijiti. Hii sio nzuri kwa Arduino kwa muda mrefu. Hii inaweza kurekebishwa kwa kujumuisha transistor nyingine kati ya mzunguko wa kuhisi capacitive na nywele.
  • Kuchora nguvu nyingi kwa nywele kunaweza kuchoma Arduino. Hii inaweza kurekebishwa na PWM'ing ishara ya kuendesha.

Uboreshaji wa Programu

Hisia za kugusa za kuguswa za mzunguko zinaweza kutumiwa kugundua aina nyingi za kugusa, n.k. kidole kimoja au viwili, kubana, kuzungusha… Hii inahitaji mpango mgumu zaidi wa uainishaji kuliko kizingiti cha msingi tunachoonyesha hapa. Uwezo hubadilika na joto. Kuboresha nambari ya kuhisi kugusa kuzingatia hii itafanya kuhisi kuaminika zaidi

Kwa kweli, ikiwa utafanya toleo la HairIO, tungependa kusikia juu yake

Hatua ya 11: Vidokezo vya Usalama

HairIO ni jukwaa la utafiti, na haimaanishi kama bidhaa ya kibiashara au ya kila siku. Unapotengeneza na kuvaa HairIO yako mwenyewe, tafadhali zingatia mambo yafuatayo:

Joto

Kwa kuwa HairIO inafanya kazi kwa kukanza inapokanzwa, kuna uwezekano wa kuchochea joto. Ikiwa thermistor inashindwa au haijakaribia kutosha kwa suka, inaweza kukosa kusoma vizuri joto. Ikiwa haujumuishi nambari ya kufunga joto, inaweza joto zaidi kuliko ilivyokusudiwa. Ingawa hatujawahi kuchomwa na HairIO, ni jambo muhimu.

Betri

Katika HairIO, tunatumia betri za LiPo kama vyanzo vyetu vya nguvu. LiPos ni zana nzuri, kwani zinaweza kuchajiwa na zinaweza kutoa sasa ya juu kwenye kifurushi kidogo. Pia wanapaswa kutibiwa kwa uangalifu; ikiwa inashtakiwa vibaya au imechomwa vibaya, inaweza kuwaka moto. Tafadhali angalia marejeleo haya ili upate maelezo zaidi juu ya kutunza LiPos yako: mwongozo kamili; vidokezo vya haraka.

Rangi za Thermochromic

Tunayotumia sio sumu, lakini tafadhali usile. Soma miongozo ya usalama kwa chochote unachonunua.

Hatua ya 12: Marejeo na Viungo

Hapa tunakusanya marejeleo na viungo kwenye hii inayoweza kufundishwa kwa ufikiaji rahisi:

NyweleIO

HairIO: Nywele za Binadamu kama Nyenzo Zinazoingiliana - Hii ni karatasi ya kitaaluma ambayo HairIO iliwasilishwa kwa mara ya kwanza.

Repo ya HairIO Github - Hapa utapata repo ya git ya hesabu zote na nambari inayotumiwa kwa onyesho hili, na pia hati zingine za data kwa vitu muhimu.

Youtube - Tazama nywele kwa vitendo!

Muswada wa Vifaa vya PCB ya PCB

Kugusa Nguvu

Touché: Kuongeza Mwingiliano wa Kugusa kwa Wanadamu, Skrini, Vimiminika, na Vitu vya Kila siku

Inayoweza kufundishwa kwa toleo la Arduino la Touche + Illutron Github repo ya nambari ya Arduino

Bluetooth

Moduli ya Bluetooth

Programu ya Bluetooth

Usalama wa Batri ya LiPo

Mwongozo kamili

Vidokezo vya Haraka

Mbinu nyingine inayohusiana na nywele

Hairware, Katia Vega

Moto, Yasiyoonekana

Waandishi

Maabara ya Ikolojia Mseto

Christine Dierk

Molly Nicholas

Sarah Sterman